デジタル回路はリレーを使ったものから始まった。リレーは比較的安価で安定動作したが、低速だった。それでも時折故障が起きていた。ファン・アウト数は約10で、コイルの抵抗値に制限されており、高い電圧を印加すると接点で火花が散るという問題が生じた。次に真空管が使われるようになった。非常に高速だが、発熱量が大きく、フィラメントが焼き切れやすく信頼性は高くなかった。ファン・アウト数は一般に5から7で、発熱に制限された。1950年代にはケイ素のような高温で揮発する性質のある元素を除去したフィラメントを使ったコンピュータ専用の真空管が作られ、数十万時間動作した。最初の半導体ロジックファミリは抵抗・トランジスタ・ロジック（RTL） である。真空管よりも数千倍信頼性が高く、発熱量も少なく、消費電力も小さかったが、ファンイン数は3と非常に少なかった。ダイオード・トランジスタ・ロジック（DTL）はファン・アウトを約7まで改良し、消費電力をさらに低減させた。ファン・アウト数を増加させるため、NPNのDTLとPNPのDTLを交互に相互接続し、それぞれに電源を用意する方式も考案された。トランジスタ・トランジスタ・ロジック（TTL）はそれまでのロジックファミリからの大幅な改良をもたらした。ファン・アウト数は初期のデバイスで10まで増加し、後の改良版では20まで安定動作した。また高速であり、20ナノ秒未満のスイッチング時間を達成している。TTLは今も一部用途で使われている。エミッタ結合論理（ECL）は非常に高速だが、消費電力が大きい。一時期は高性能コンピュータによく使われた（ILLIAC IV など）。現在最も多く使われているのはCMOSである。高速で小さく、消費電力も低い。ファン・アウトは40以上が可能だが、たくさん接続しすぎると性能が低下する。
論理回路のテストにはいくつかの理由がある。開発したばかりの回路は、設計の意図通りかどうかを検証し、機能やタイミングの要求仕様を満たしているかを確認する意味でテストを必要とする。大量生産に移行した場合も製造工程で問題が生じていないことを確認するためにテストが必須である。大規模なデジタル回路は天文学的な数の状態をとりうる。1つの状態の確認に1μ秒しかかからないとしても、工場で全ての状態をテストすることは明らかに現実的ではない。しかし、大規模な回路はもっと小さなデジタル回路の集合体として設計されるのが一般的である。時間を節約するため、「テスト容易化設計」と称してテスト用の回路を組み込んでおき、部分ごとに単独でテストできるようにすることができる。よく使われるテスト技法として「スキャン設計」がある。外部試験装置から一連のビットをシフトレジスタを通して逐次入力してテストする方式である。シリアルスキャンには1本か2本の線しか使わず、普段使用しないテスト用回路の大きさとコストをなるべく抑えるよう設計されている。基板のテスト環境も含め、JTAGというバウンダリスキャンテストの規格が定められている。他に、回路の一部をテストサイクル状態に移行させるテストモードを提供する方式もある。テストサイクルは通常大きめの独立した部分を対象とする。
デジタル回路は論理ゲートと呼ばれる小さな電子回路から構成されることが多く、それによって組合わせ論理を形成する。個々の論理ゲートはブール論理の関数を実装している。論理ゲートは電気で制御されるスイッチを配置したもので、スイッチとしてトランジスタを使ったものが多い。論理ゲートはそれぞれに回路記号が対応している。詳しくは論理回路を参照。論理ゲートの出力は電流または電圧であり、それがさらに後段の論理ゲート群を制御する。論理ゲートはトランジスタの個数を最小に押さえて、大きさ・電力消費・コストをなるべく低減し、同時に信頼性を高く保つよう設計される。集積回路は大量の論理ゲートを安価に生産する手段である。集積回路の設計にはEDAソフトウェアを使うのが一般的である（後述）。参照テーブルを使ってデジタル回路を構築する技法もある（プログラマブルロジックデバイスなど）。参照テーブルを使った技法は、論理ゲートに基づく場合と同等の機能を実装でき、同時に配線を変更せずに容易に再プログラム可能である。すなわち、設計者が配線を変更せずに設計ミスを修正できる。したがって少量生産ではPLDなどをよく利用している。それらも一般にEDAソフトで設計されている。デジタル回路として大規模なものが必要になり、低速であっても複雑なアルゴリズムや連鎖的動作が必要な場合、組み込みシステムとしてマイクロコントローラにプログラムを搭載して使うことが多い。工場の生産ラインの制御などでは、プログラマブルロジックコントローラ (PLC) がよく使われている。こちらはラダー・ロジックなどを使って生産ラインのエンジニアがプログラミングを行う。
1970年代前半、マーヴィンとウェルチは、個性的なファルセット・ボイスとアレンジャーとしての才能を兼ね備えたオーストラリア出身のジョン・ファーラーを加えたトリオ、マーヴィン、ウェルチ&ファーラーとして活動を始めた。彼らは2枚の秀逸なアルバムと数枚のシングル、「ウェルチ抜きのマーヴィン&ファーラーとしてアルバム1枚」をリリースした。しかしライヴでは観客から常にシャドウズのヒット曲を要求され、マーヴィンはシャドウズ再結成を決定、1973年にマーヴィン、ウェルチにギター&ヴォーカルのファーラーを加えて再結成した（ジョン・ロスティルは死去しており、ベースにはセッション・ベーシストを随時採用）。再結成第1弾『ロッキング・ウィズ・カーリー・リーズ』(Rocking With Curly Leads) で、マーヴィンはファズを使った新しいギター・サウンドをフィーチャーしているほか、セカンド・リード・ギタリストとしてファーラーをフィーチャーし、従来のアルバムとは異なったサウンドを実現している。1975年、グループは Let me be the One を引っ提げてユーロビジョン・ソング・コンテストに出場。当時のシャドウズは決して最先端のバンドではなく、ユーロビジョンのイギリス国内予選である「ソング・フォー・ヨーロッパ」での視聴者郵送投票数はユーロビジョン史上最も低い数字だった。しかしストックホルムでの決勝では惜しくも優勝は逃したものの2位を獲得（優勝はオランダのティーチ・インが歌った「愛の鐘の音」(Ding-a-dong)。彼らはこれを機に完全復活する。1976年、1962年から1970年までの作品を集めたコンピレーション・アルバムをEMIからリリース。翌1977年の『20ゴールデン・ヒッツ』(Twenty Golden Greats) のリリース後、ホークショウに代りフランシス・モンクマン（キーボード）を新メンバーに迎えツアーを敢行。シングル Don't Cry for Me Argentina をトップ10に送り込んだ。ツアー終了後にモンクマンは脱退し、シャドウズのラインナップはマーヴィン、ウェルチ、ベネットの3人となった。レコーディングやライヴではクリフ・ホール（キーボード）とアラン・ジョーンズ（ベース）がサポートメンバーとして参加している。